The Morgan Kaufmann Series in Multimedia Information and Systems

CONTENT AND ORGANIZATION
The organization of this book closely follows that of the original. The treatment
of watermarking and steganography is, for the most part, kept separate. The rea-
sons for this are twofold. First, we anticipate that readers might prefer not to read
the book from cover to cover, but rather read specific chapters of interest. And
second, an integrated revision would require considerably more work.
Chapters 1 and 2 include new material related to steganography and, where
necessary, updated material related to watermarking. In particular, Chapter 2 high-
lights the similarities and differences between watermarking and steganography.
Chapters 3, 4, 7, 8, 9, and 10 remain untouched, except that bibliographic
citations have been updated.
Chapter 5 of the first edition has now been expanded to two chapters,
reflecting the research interest in modeling watermarking as communications
with side information. Chapter 5 provides a more detailed theoretical discus-
sion of the topic, especially with regard to dirty-paper coding. Chapter 6 then
provides a description of a variety of common dirty-paper coding techniques
for digital watermarking.
Section 11.1.3 in Chapter 11 has been revised to include material on a
variety of erasable watermarking methods.
Finally, two new chapters, Chapters 12 and 13, have been added. These
chapters discuss steganography and steganalysis, respectively.
xix

---

xx
Preface to the Second Edition
ACKNOWLEDGMENTS
The authors would like to thank the following people: Alan Bell of Warner
Brothers for discussions on HD-DVD digital rights management technology,
John Choi for discussions relating to watermarking of MP3 files in Korea, David
Soukal for creating graphics for the Stego chapter.
And of course we would like to thank our families and friends for their
support in the endeavor: Rimante Okkels; Zoe, Geoff, and Astrid Cox; Pam
Bloom and her watermarking team of Joshua, Madison, Emily Giedre, Fia, and
Ada; Monika, Nicole, and Kathy Fridrich; Miroslav Goljan; Robin Redding; and
all the animals.
Finally, to Matt, your coauthors send their strongest wishes—get well soon!

---

Example Watermarking Systems
In this book, we present a number of example watermarking systems to illus-
trate and test some of the main points. Discussions of test results provide
additional insights and lead to subsequent sections.
Each investigation begins with a preamble. If a new watermarking system is
being used, a description of the system is provided. Experimental procedures
and results are then described.
The watermark embedders and watermark detectors that make up these sys-
tems are given names and are referred to many times throughout the book. The
naming convention we use is as follows: All embedder and detector names are
written in sans serif font to help set them apart from the other text. Embedder
names all start with
E
_
and are followed by a word or acronym describing one
of the main techniques illustrated by an algorithm. Similarly, detector names
begin with
D
_
followed by a word or acronym. For example, the embed-
der in the first system is named
E
_
BLIND (it is an implementation of blind
embedding), and the detector is named
D
_
LC (it is an implementation of linear
correlation detection).
Each system used in an investigation consists of an embedder and a detector.
In many cases, one or the other of these is shared with several other systems.
For example, in Chapter 3, the
D
_
LC detector is paired with the E
_
BLIND
embedder in
System 1 and with the E
_
FIXED
_
LC embedder in System 2. In
subsequent chapters, this same detector appears again in a number of other
systems. Each individual embedder and detector is described in detail in the
first system in which it is used.
In the following, we list each of the 19 systems described in the text, along
with the number of the page on which its description begins, as well as a brief
review of the points it is meant to illustrate and how it works. The source code
for these systems is provided in Appendix C.
System 1: E
_
BLIND/D
_
LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Blind Embedding and Linear Correlation Detection: The blind embedder
E
_
BLIND simply adds a pattern to an image. A reference pattern is scaled by
a strength parameter,
␣, prior to being added to the image. Its sign is dictated
by the message being encoded.
The
D
_
LC linear correlation detector calculates the correlation between the
received image and the reference pattern. If the magnitude of the correlation is
higher than a threshold, the watermark is declared to be present. The message
is encoded in the sign of the correlation.